專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于單片機(jī)的半主動(dòng)懸架控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到汽車(chē)半主動(dòng)懸架控制領(lǐng)域，尤其涉及一種基于單片機(jī)的半主動(dòng)懸架控制裝置。
背景技術(shù)：
行駛平順性是車(chē)輛的重要性能指標(biāo)之一，而懸架系統(tǒng)性能的優(yōu)劣直接影響車(chē)輛的行駛平順性。半主動(dòng)懸架即避免了傳統(tǒng)的被動(dòng)懸架參數(shù)一經(jīng)設(shè)定便不能修改的局限性，又比主動(dòng)懸架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，所以，性?xún)r(jià)比優(yōu)良的半主動(dòng)懸架逐漸受到關(guān)注。如今，隨著電子控制技術(shù)的興起，各種對(duì)半主動(dòng)懸架的控制的方法也越來(lái)越多，如模糊控制、最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制等。對(duì)半主動(dòng)懸架合理控制，可以保證懸架具有最佳的剛度，改善汽車(chē)行駛平順性和操縱穩(wěn)定性，它對(duì)于提高整車(chē)技術(shù)含量具有重要意義。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，提供一種基于單片機(jī)的汽車(chē)半主動(dòng)懸架控制裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):一種基于單片機(jī)的半主動(dòng)懸架控制裝置，包括電源驅(qū)動(dòng)板、電流互感器和電磁閥，其特征在于，所述的電流互感器和電磁閥還連接有主控制器，在主控制器上連接有溫度傳感器、加速度傳感器和壓力傳感器，電流互感器和主控制器由電源驅(qū)動(dòng)板提供電源。本實(shí)用新型的其他特點(diǎn)是:所述的主控制 器采用P89V51RD2單片機(jī)。本實(shí)用新型的基于單片機(jī)的半主動(dòng)懸架控制裝置，根據(jù)各個(gè)傳感器所采集的車(chē)身振動(dòng)加速度，油氣懸架氣體壓力，減振器的溫度為輸入信號(hào)，來(lái)實(shí)時(shí)地改變懸架阻尼系數(shù)，并通過(guò)電流互感器來(lái)對(duì)控制參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)整，具有制作方便，控制可靠準(zhǔn)確等特點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用型新的基于單片機(jī)的半主動(dòng)懸架控制裝置結(jié)構(gòu)原理框圖；圖2為實(shí)施例給出的一種基于單片機(jī)的半主動(dòng)懸架控制裝置結(jié)構(gòu)原理框圖；圖3為程序的軟件功能結(jié)構(gòu)以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
申請(qǐng)人:考慮車(chē)輛乘坐的舒適性和懸架的發(fā)熱功率，提出了一種基于單片機(jī)的半主動(dòng)懸架控制裝置，有效的改善了汽車(chē)的行駛平順性。參照?qǐng)D1，本實(shí)施例給出一種基于單片機(jī)的半主動(dòng)懸架控制裝置，包括電源驅(qū)動(dòng)板、電流互感器和電磁閥，電流互感器和電磁閥還連接有主控制器，在主控制器上連接有溫度傳感器、加速度傳感器和壓力傳感器，電流互感器和主控制器由電源驅(qū)動(dòng)板提供電源。[0015]本實(shí)施例中，主控制器采用P89V51RD2單片機(jī)。為了便于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制，只設(shè)軟、中、硬三個(gè)檔位。通過(guò)P89V51RD2單片機(jī)來(lái)接受各種傳感器單元采集到的電信號(hào)，然后通過(guò)P89V51RD2單片機(jī)按照相應(yīng)的規(guī)則進(jìn)行處理，來(lái)實(shí)時(shí)地改變懸架阻尼系數(shù)。通過(guò)控制電磁閥的電流來(lái)控制節(jié)流孔開(kāi)度，以實(shí)現(xiàn)對(duì)阻尼力的調(diào)節(jié)。電源驅(qū)動(dòng)板中包括有兩塊電壓變換模塊，一塊米用SF24S5-5W電源模塊將車(chē)輛電源24伏變換成5伏電源給主控制器供電，另一塊采用SF24S15-10W電源模塊將24伏電源變換成15伏給電流互感器供電。電源驅(qū)動(dòng)板給主控制器供電后，主控制器接收加速度傳感器，壓力傳感器，溫度傳感器傳來(lái)的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)處理后控制PWM輸出來(lái)控制通過(guò)電磁閥的電流，從而控制節(jié)流孔開(kāi)度，以實(shí)現(xiàn)對(duì)阻尼力的調(diào)節(jié)。但是當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)，電磁閥過(guò)熱，其電阻增加，從而導(dǎo)致通過(guò)電流閥的電流減小，偏離控制目標(biāo)，勢(shì)必影響懸架的控制性能。所以，通過(guò)電流互感器可以測(cè)得通過(guò)電磁閥的電流，并把測(cè)得的數(shù)據(jù)送入P89V51RD2單片機(jī)，通過(guò)PID控制算法調(diào)整PWM的參數(shù)設(shè)定，以實(shí)現(xiàn)電磁閥恒流輸出。參考圖2，P89V51RD2單片機(jī)采用8位處理器，包含有時(shí)鐘模塊，電平轉(zhuǎn)換器，MIC總線接口，64kFLASH和1024字節(jié)的RAM。FLASH程序存儲(chǔ)器支持并行和串行在系統(tǒng)編程系統(tǒng)，內(nèi)設(shè)三個(gè)計(jì)數(shù)/定時(shí)器和一具有PWM輸出功能?？蛇M(jìn)行處理后的信號(hào)由PWM輸出來(lái)控制通過(guò)電磁閥的電流。溫度傳感器、加速度傳感器和壓力傳感器獲得的懸架溫度信號(hào)、振動(dòng)加速度信號(hào)、懸架氣缸壓力信號(hào)以及電流互感器經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器與P89V51RD2單片機(jī)連接，A/D轉(zhuǎn)換采用PHILIPS公司的A/D芯片PCF8591，該芯片采用數(shù)據(jù)總線協(xié)議。試驗(yàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用芯片24c256，該芯片采用數(shù)據(jù)總線協(xié)議。存儲(chǔ)空間大小為32K，控制器每隔I分鐘對(duì)當(dāng)前的狀 態(tài)信息進(jìn)行存儲(chǔ)。按每天跑車(chē)八小時(shí)計(jì)算，可以存儲(chǔ)三天的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。該存儲(chǔ)模塊的使用極大的方便了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集和記錄。時(shí)鐘模塊用于紀(jì)錄試驗(yàn)的時(shí)間，該時(shí)鐘模塊采用DS1302芯片。用于DS1302芯片采用涓流充放電技術(shù)，節(jié)省芯片的耗電量，即使在系統(tǒng)斷電的情況下，也能正常的工作。ISP在系統(tǒng)編程系統(tǒng)是通過(guò)串口通訊實(shí)現(xiàn)。用MAXIN232芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)電平的轉(zhuǎn)換，完成于上位機(jī)的接口，上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的監(jiān)控。通過(guò)MIC總線可以將懸架當(dāng)前的運(yùn)行狀況上傳到上一級(jí)控制器，并從總線上獲得車(chē)速等信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了與車(chē)輛其他分系統(tǒng)信息的共享。參照?qǐng)D3，P89V51RD2單片機(jī)內(nèi)部有主動(dòng)懸架控制的軟件，通訊模塊實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)操作；PWM輸出模塊，通過(guò)設(shè)置寄存器的參數(shù)，來(lái)適時(shí)的改變PWM輸出；時(shí)鐘模塊，完成對(duì)時(shí)鐘芯片的讀寫(xiě)操作；串口通訊模塊，主要實(shí)現(xiàn)ISP功能以及上位機(jī)監(jiān)控功能；PID控制模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)字PID算法，以適時(shí)的調(diào)節(jié)PWM參數(shù)，以控制通過(guò)電磁閥的電流；主程序模塊，將各模塊通過(guò)接口連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)控制功能。
權(quán)利要求1.一種基于單片機(jī)的半主動(dòng)懸架控制裝置，包括電源驅(qū)動(dòng)板、電流互感器和電磁閥，其特征在于，所述的電流互感器和電磁閥還連接有主控制器，在主控制器上連接有溫度傳感器、加速度傳感器和壓力傳感器，電流互感器和主控制器由電源驅(qū)動(dòng)板提供電源。
2.如權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的半主動(dòng)懸架控制裝置，其特征在于，所述的主控制器采用P89V51RD2單 片機(jī)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于單片機(jī)的半主動(dòng)懸架控制裝置，包括電源驅(qū)動(dòng)板、電流互感器和電磁閥，其特征在于，所述的電流互感器和電磁閥還連接有主控制器，在主控制器上連接有溫度傳感器、加速度傳感器和壓力傳感器，電流互感器和主控制器由電源驅(qū)動(dòng)板提供電源。通過(guò)各個(gè)傳感器所采集的車(chē)身振動(dòng)加速度，油氣懸架氣體壓力，減振器的溫度為輸入信號(hào)，來(lái)實(shí)時(shí)地改變懸架阻尼系數(shù)，并通過(guò)電流互感器來(lái)對(duì)控制參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)整，具有制作方便，控制可靠準(zhǔn)確等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B60G17/015GK203093668SQ201220707798
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月19日
發(fā)明者趙含雪, 王金洋, 張楚 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)